Karot Standardı TS EN 13791 / Eylül 2019 - Taze Betonda Şüphe Durumunda Değerlendirme için Kılavuz Yöntemler
TS EN 13791 standardı Temmuz 2019 yılında CEN (Avrupa Standardizasyon Komitesi) tarafından onaylandı ve Eylül 2019'da yürürlüğe girdi. Ülkemizde türkçe çevirisi gecikmesi ile birlikte Mart 2021'de TSE tarafından tamamlandı. Uygulamada kolaylık olması amacı ile bu standardı aşağıdaki şekilde yorumlamaya çalışalım.
1. İNCELEMENİN AMACI:
Yapı denetim firmasının yapı laboratuvarları aracılığı ile aldırdığı taze beton numunelerinde TS EN 206 ve TS 13515 standardının ilgili kriteleri sağlamadığı durumda yerindeki dayanımı belirlemek için kılavuz standardımız TS EN 13791'a göre işlem yapılması gerekecektir. Yine bu standart döküm, yerleştirme, sıkıştırma ve bakım hususunda oluşan şüpheyi de değerlendirmek için kullanılabilir.
Yine bu makale, yapıya en az hasar veren ve bununla birlikte betonun gerçek dayanımını belirlemek için en ideal yöntem olan dolaylı/tahribatsız yöntemlerle yapılan taramanın ardından alınan karotlarda değerlendirmeyi esas alır. Dolaylı yöntemleri kullanmayı reddeden ve yapının çok fazla sayıda karot ile örselenmesini isteyen bir anlayışı da otomatik olarak reddeder.
2. STANDARDIN İLGİLİ MADDESİNİN SEÇİMİ:
TS EN 13791 standardı, Şekil 2 "Şüphe duyulması durumunda, inşaat mahalline getirilen betonun basınç dayanım sınıfının değerlendirilmesi için akış şeması" incelenecek olursa eski versiyondaki gibi madde 9'un geçerli olduğunu görmekteyiz. Bu akış şemasına göre;
- Beton Üretici firma kendi deneylerine göre basınç dayanım deneyinin standarda uygun olmadığını belirtmiş ise madde 9.5 uygulanmalıdır.
- Taze beton deneyleri şüpheli ise madde 9.4 uygulanarak (yalnızda dolaylı/tahribatsız yöntemlerle tarama testi uygulamak yararlı ise, madde 9.4 uygulanarak herhangi bir karot alınmadan inceleme yapılır.
- Malumunuz, tahribatsız yöntemler fikir vermesi için ideal yöntemlerdir ancak tek başına şüpheli bir betonun standardına uygunluğu için yeterli değildir, bu sebeple dolaylı yöntemlerle birlikte karot alınması daha mantıklı ve sonucu güvenilir olacaktır. Aynı zamanda yapıya da en az hasar verilmiş olacaktır. Bu durumda madde 9.3 en ideal yöntem olmaktadır. Zaten eski versiyonda da öyle yapılmaktaydı. Hatırlayalım, şüpheli bölge genelde uygulanan yöntem olan geri sıçrama (schmidt/şımid çekici) çekici ile taranır ve en düşük belirlenmiş yapı elamanı ve bölgesinden standart en az 2 demesine rağmen 3 adet karot alınırdı. Çıkan değerler de (fck-4)*0,85 kriteri ile kıyaslanır, yüksek ise uygun kabul edilirdi.
- Madde 9.3'teki tahribatsız yöntemlerle yapılacak inceleme haricinde standart sadece karot alınması ile de bir yöntem belirlemiştir. Bu yöntem madde 9.2'de bulunmaktadır. Tüm şüpheli bölgeden onlarca karot alarak yapıyı zedelemek için kayda değer bir haklı gerekçe olmadan yapılmamalıdır. Çünkü tahribatsız deney verileri uygulanmadığı takdirde tüm şüpheli betonun bulunduğu alanı incelemek için çok fazlaca karot alınması gerekmektedir. Bu yöntem standartta bulunduğundan bahisle yine de değineceğimiz bir yöntem olmakla birlikte tavsiye edilmemektedir.
Özetle;
Geçmiş tecrübelerimiz, standardın bir önceki versiyonundaki uygulamalarımız ve mühendislik yaklaşımının genel prensipleri, bizi şüphe durumunda uygulanması gerekli maddenin 9.3 yani dolaylı/tahribatsız yöntemlerle birlikte karot alınmasının beraberce kullanıldığı maddeyi uygulamak gerektiğini göstermektedir.
3. DENEY BÖLGESİ, DENEY ALANI ve BÖLÜMLERİN BELİRLENMESİ:
- İlk olarak şüpheli betonun karışım tasarımı, yani beton reçetesi farklı olmayan (örneğin aynı beton sınıfına dahil olsada bir kısmı normal, bir kısmı brüt beton olmayan), (yine örneğin iki ayrı beton firması, aynı olsa dahi iki ayrı beton tesisi tarafından üretilmemiş) v.b. yani tüm özellikleri ile aynı betondan oluşmuş deney bölgesi olduğu araştırılır ve teyit edilir.
- İlgili bölgenin aynı günde dökülmüş beton olduğu araştırılır ve teyit edilir.
- Karot alınacak betonun "20C sıcaklaıkta ve 28 gün olgunluğundan" daha yüksek olduğu hesaplanır. Bu hususu biraz açıklayalım. Beton 28 gün yaşında olsun, betonun 28 gün yaşına gelene dek her gün betonun bulunduğu bölgedeki hava durumundaki sıcaklık kayıtlarına bakalım ve ortalama sıcaklığı 18C olduğunu hesapladıysak, olgunluk için basit bir hesapla 28*20=560 değerini kriter olarak alalım. Bu beton 28*18=504 olduğundan beton nihai dayanımına (yani laboratuvarda kür havuzunda bekleyen numune kadar bir dayanıma) ulaşmamıştır o sebeple betondan henüz karot alınmamalıdır. 29. gün diyelim ortalama sıcaklık 25C oldu. 504+25=529 olduğundan bir gün daha bekleyeceğiz. 30. gün 26C ortalama sıcaklık ölçüldü. 529+26=555 oldu. Yine karot almayacağız. Ertesi gün yine bekledik ve hava sıcaklığı 24C oldu. 555+24=579 < 560 olduğundan karot alınabilir.
- Yukarıdaki iki araştırma yapıldıktan sonra, deney bölgesi belirlenir.
Deney Bölgesi: Aynı bileşen malzemeler kullanılarak yapılan ve aynı beton basınç dayanım sınıfında olduğu bilinen benzer yapı elemanlarının oluşturduğu bölgedir. Bir deney bölgesi 180m³'ü aşmamalıdır. Aşıyor ise ikinci bir deney bölgesi belirlenmelidir.
Örneğin; Bir günde dökülen beton hacmi 190m³, beton sınıfı da C30/37 olsun. 190/180=1,06 olduğuna göre iki deney bölgesi belirlenecektir. Bu iki deney bölgesi standarda göre 180+10 veya 100+90 veya 95+95 gibi farklı şekillerde belirlenebilir. Buradaki esas şöyle anlaşılmaktadır. Yapının denetim firması, şantiye şefi vs. bu deney bölgelerini yapı elemanlarının durumuna göre belirlemelidir. Örneğini verdiğimiz 190m³ beton hacminde diyelim 50m³ kısmı kolon ve perdeler, 140m³ kısmı ise kiriş ve döşemeler kapsıyor ise bu durumda iki deney bölgesini bu şekilde belirleyebiliriz.
- Sonrasında deney alanı sayısı ve bölüm sayısı belirlenir.
Deney Alanı: Tek bir deney sonucunu elde etmek amacıyla yapılan ölçümler için seçilmiş sınırlı alan
- Deney bölgesi, belirlediğimize göre madde 9.3'e göre öncelikle beton test çekici sayısını belirleyelim.
Yukarıdaki örneğimizde kolon ve perdeler deney bölgesinde 50m³ yani iki bölüm vardı. Buna göre çizelge 9'a göre ilgili satıra bakılacak olursa 12 deney alanında beton test çekici ile okuma yapılıp, her biri için geri tepme değeri belirlenmelidir. 140m³ kiriş ve döşemeler için de ilgili satıra göre 20 deney alanında beton test çekici ile okuma yapılıp, her biri için geri tepme değeri belirlenmelidir. Toplam dolaylı test sonucu sayısı 32 adet olacaktır.
- Karotların alınacağı deney alanlarını belirlemek için de çizelge 10'u kullanacağız.
Yukarıdaki örneğimizde kolon ve perdeler bölgesinde bölüm sayısı 2'idi. Buna göre çizelge 10'un ilgili satırına göre, Bu 50m³ bölgeden elde edilen beton test çekici değerlerinin en düşüğünden 1 adet karot ve 12 adet beton test çekici değerinin ortasına denk gelen 2 yerden de 2 karot olmak üzere toplam 3 adet karot alınacaktır. 140m³ olan kiriş ve döşemelerin bulunduğu bölgede ise bölüm sayısı 5 idi. Buna göre çizelge 10'un ilgili satırına bakıldığında 20 adet beton test çekici değerinin en düşüğünden 1 adet karot ve ortanca değerine denk gelen 2 adet yerden de 2 adet karot olmak üzere 3 adet karot alınacaktır.
4. DENEY YÖNTEMLERİ ve BOYUTLARIN BELİRLENMESİ:
- Bu standardın diğer yapı standartları için uyumlu olabilmesi adına yerindeki basınç dayanımı tayininde çapı 75mm'ye eşit veya büyük olan ve boy/çap oranı 2:1 olan karotların alınması esastır. Aksi halde dönüştürme katsayıları devreye girmektedir. Mümkün olan her fırsatta dönüşüm katsayıları ile uğraşmamak esas olmalıdır. Hal böyle olunca uygulamada yaygın olarak kullanılan 100mm ile 75mm aralığında numune alınması için kullanılan karot uçları kullanılmaya devam edebilecektir.
- Donatının müsade etmediği, mecbur kalınan durumlarda 50mm'den küçük olmamak şartıyla 50mm ile 75mm arasındaki karot çapları kullanılabilir. Burada bir not olarak, agrega dane çapının karot dayanımını önemli ölçüde etkilememesi için 3 katından daha büyük bir çap seçilmesi uygun olacaktır. Örneğin betonun Dmax'ı 22mm ise 66mm'den daha büyük karot çapı seçilmelidir. Genel olarak bu hususta problem çıkmamaktadır.
- Örneğin, Karot ucu 80'lik diye geçen uç ile çıkartıldığında 75mm çaplı bir karot elde edildiğinde bu karot kullanılabilir niteliktedir. Yani esas olan karottan oluşan deliğin çapı, karot kesme ucunun iç veya dış çapı değil, çıkartılan karotun fiili çapıdır. Bu durumda esas olarak 75mm çaplı bir karot için başlık kesme ve başlıklama işlemi yapıldıktan sonra 150mm boy olması adına, 30mm'de dış yüzey betonunu (paspayı bölgesi) atılacağına göre teorik olarak 180mm'den daha uzun karot alınması gereklidir. Burada tavsiye olarak 200mm'den büyük karot kesilmesi önerilebilir.
- Ayrışmış, çatlak içeren ve donatılı bir karot alınmamalıdır. Ayrışma genel olarak gözle görülmektedir. Çatlak ise genelde yüzeyin yafifçe ıslatılması ile görünür duruma gelmektedir. Donatının varlığını belirlemek için de metal dedektörü kullanılmaktadır.
- Karotlarda donatı bulunmamalıdır. Karot doğrultusuna paralel olacak şekilde donatı içeren karotlar mutlaka reddedilmeli ve yerine başka bir karot alınmalıdır.
- Alınan karotlar kısa bir süre açık havada bekletildiktan sonra sızdırmaz kaplarda ya da streç filme sarılı da olabilir başlık yapılana dek bekletilmelidir.
- Aşındırma başlık için önemli olmamakla birlikte diğer yöntemlerle yapılan başlıklama öncesinde karot numunelerinin birim hacim kütlesi ölçülmeli/hesaplanmalıdır. Burada ideal olan yöntem ağırlığını terazi ile ölçüp sonrasında hacmini arşimet prensibi ile bulmaktır. Cetvel veyahut kumpas ile yapılan ölçümlerden elde edilen birim hacim kütle hesaplamaları gerçekten daha uzak sonuçlar verecektir.
- Başlıklama için aşındırma metodu referans metodtur ve mümkün olan her durumda bu yöntem uygulanmalıdır. Laboratuvar aşındırma makinasına sahip değilse, tarafların gözetiminde beton üreticisinin aşındırma makinası kullanılabilir, beton üreticisinde de yok ise başka bir metod kullanılabilir. Standartlar başlıklama metodları için Aşındırma, Kükürt başlık, harç başlık ve kum kutusu yöntemlerini saymaktadır. İdeal olanı aşındırma olmasına rağmen aşındırma makinası bulunamıyor ise yukarıda sıralananların haricinde uygulaması hem hızlı, hem de kolay olarak gördüğüm epoksi esaslı harç başlık yapılabilir. Düzgün bir cam yüzey kullanılan epoksi ile başlıklanmış numunelerin aşındırma kadar iyi sonuç verdiğini deneyimlediğimi söyleyebilirim.
- Karotların boyu ile ilgili bir tolerans bulunmaktadır. Bu da +-%5'tir. Örneğin; Çapı 75mm olarak ölçülen bir karotun boyunun 2:1 oranında 150mm olması beklenir. Ancak başlıklama esnasında bu boyu tam olarak ayarlamak mümkün olmayacaktır. Bu durumda tolerans %5, yani 142,5mm ile 157,5mm arasında kesilen ve başlıklanan boyun ölçülmesi durumunda bu boy 150mm olarak kabul edilir.
- 2:1'den hariç bir özellikte karot alınmak zorunda kalındı ise, çıkan deney sonucu karot boy faktöre CLF kullanılarak 2:1 karot eşdeğerine dönüştürülmelidir. 1:1 olan karot 0,82 ile çarpılarak 1:2'ye dönüştürülür. Standartta başka bir oran için dönüştürme katsayısına yer verilmemiştir. Yine tavsiyemiz 2:1 oranına sahip karotların alınmasıdır ve yukarıdaki örneğimizde bu şekilde alınmıştır.
Not: Madde 9.1'in 6. paragrafına göre kullanıcı ve imalatçı birlikte karotun çapı, boy/çap oranı ve en önemlisi deneyleri gerçekleştirecek laboratuvar üzerinde anlaşmalıdır demekte. Çevre ve Şehircilik bakanlığı karot alımı için havuz sistemi kuracağını duyurdu. Hal böyle olunca havuz sistemi standarda aykırı olacaktır.
5. AKREDİTASYON ŞARTI:
Henüz yazılmadı.
6. KAROT ALINDIKTAN SONRA OLUŞAN BOŞLUĞUN DOLDURULMASI/TAMİRİ:
Henüz yazılmadı.
7. SONUÇLARIN DEĞERLENDİRİLMESİ:
Madde 9.3'ün uygulanması esnasında en zorlanılan kısım deney bölgesi, deney alanı, bölümlerin belirlenmesi ve geri sıçrama çekici sayısı ile karot sayısı belirlemeler idi. Bu kısımları hallettiğimize göre sonuçların değerlendirilmesine başlayalım. En basit kısım sonuçların değerlendirilmesidir. Çizelge 10'a bakacak olursak ilgili satırların en son iki sütunu kriteri bize vermektedir.
Yukarıdaki örneğimizi değerlendirmeye devam edecek olursak;
50m³ kolon ve perdelerin bulunduğu iki bölümlük yer için ilgili satıra göre beton çekici ile belirlediğimiz bölgelerden toplam 3 adet karot almıştık. Bu karotların en düşüğü 0,85 (fck-4) = 0,85 (30-4) = 22,1 MPa'dan büyük olmalıdır. En düşük test çekici değeri olan bölgeden aldığımız karotun en düşük sonucu vermesi beklenir, ancak standart bu karotu değil de tamamının içinde en düşüğü bu kriter ile karşılaştırmıştır. Ortanca değerine denk gelen iki yerden iki adet karot almıştık. İşte bu iki karot değerinin ortalaması da 0,85 (30+1) = 26,35 değerine eşit veyahut daha büyük olmalıdır.
140m³ olan kiriş ve döşemeler bölgesi için de beş bölümlük yer için ilgili satıra göre beton çekici ile belirlediğimiz bölgelerden toplam 3 adet karot almıştık. Bu karotların en düşüğü 0,85 (fck-4) = 0,85 (30-4) = 22,1 MPa'dan büyük olmalıdır. En düşük test çekici değeri olan bölgeden aldığımız karotun en düşük sonucu vermesi beklenir, ancak standart bu karotu değil de tamamının içinde en düşüğü bu kriter ile karşılaştırmıştır. Ortanca değerine denk gelen iki yerden iki adet karot almıştık. İşte bu iki karot değerinin ortalaması da biraz farklı olarak 0,85 (30+2) = 27,2 değerine eşit veyahut daha büyük olmalıdır.
Umarım karot almaya gerek olmayacak taze beton test sonuçları ile karşılaşırsınız ve bu makaleyi okumaya gerek bile kalmaz. Sonuna kadar bu makaleyi okuduysanız gerçekten ihtiyacınız olduğu içindir. Ben de sizlere biraz da olsa yol gösterici olmaya çalıştım. İşinize yaradı ise ne mutlu. Hepinize selamlar, saygılar.
Nisan 2021
Emre Fenerci
emre.fenerci@nuhcimento.com.tr (Lütfen görüş, öneri ve eleştirilerinizi paylaşın)
Yorumlar
Yorum Gönder